Sistem prezračevanja in klimatizacije (VACS) je eden glavnih virov hrupa v sodobnih stanovanjskih, javnih in industrijskih zgradbah, na ladjah, v spalnih vagonih vlakov, v vseh vrstah salonov in kontrolnih kabin.

Hrup v SVKV prihaja iz ventilatorja (glavni vir hrupa z lastnimi nalogami) in drugih virov, se širi skozi kanal skupaj z zračnim tokom in seva v prezračevano sobo. Na hrup in njegovo zmanjševanje vplivajo: klimatske naprave, grelne enote, krmilne in distribucijske naprave, konstrukcija, zavoji in odcepi zračnih kanalov.

Akustični izračun SVKV se izvede za optimalno izbiro vseh potrebnih sredstev za zmanjšanje hrupa in določitev pričakovane ravni hrupa na projektnih točkah prostora. Tradicionalno so aktivni in reaktivni dušilci zvoka primarno sredstvo za zmanjševanje hrupa v sistemu. Zvočna izolacija in zvočna absorpcija sistema in prostora je potrebna za zagotavljanje izpolnjevanja normativov ravni hrupa, dovoljenih za človeka – pomembnih okoljskih standardov.

Zdaj notri gradbene kode in ruska pravila (SNiP), ki so obvezna pri načrtovanju, gradnji in delovanju stavb, da bi zaščitili ljudi pred hrupom, so se razvile izredne razmere. V starem SNiP II-12-77 "Zaščita pred hrupom" je metoda akustičnega izračuna zgradb UHCW zastarela in zato ni bila vključena v novi SNiP 23-03-2003 "Zaščita pred hrupom" (namesto SNiP II-12 -77), kjer ga na splošno še vedno manjka.

V to smer, stara metoda zastarel, a ne nov. Napočil je čas za ustvarjanje sodobne metode akustičnega izračuna UHCW v stavbah, kot že velja za lastne posebnosti na drugih, prej v akustiki naprednejših področjih tehnologije, npr. morska plovila... Razmislimo o treh možnih metodah akustičnega izračuna v zvezi z UHCW.

Prva metoda akustičnega izračuna... Ta metoda, ustanovljena izključno na podlagi analitičnih odvisnosti, uporablja teorijo dolgih vodov, ki je znana v elektrotehniki in se tukaj nanaša na širjenje zvoka v plinu, ki napolni ozko cev s togimi stenami. Izračun se izvede pod pogojem, da je premer cevi veliko manjši od zvočne valovne dolžine.

Pri pravokotni cevi mora biti stranica manjša od polovice valovne dolžine, pri okrogli cevi pa polmer. Te cevi se v akustiki imenujejo ozke. Torej, za zrak s frekvenco 100 Hz se bo pravokotna cev štela za ozko, če je stran odseka manjša od 1,65 m. V ozki ukrivljeni cevi bo širjenje zvoka ostalo enako kot v ravni cevi.

To je znano iz prakse uporabe pogajalskih cevi, na primer dolgo časa na parnih ladjah. Tipična postavitev dolge linije prezračevalnega sistema ima dve določilni vrednosti: L wH je zvočna moč, ki vstopa v izpustni vod iz ventilatorja na začetku dolge linije, in L wK je zvočna moč, ki prihaja iz izpustnega voda pri konec dolge vrste in vstop v prezračevano sobo.

Dolga vrstica vsebuje naslednje značilne elemente. Naštejemo jih: zvočno izoliran dovod R 1, zvočno izoliran aktivni dušilec zvoka R 2, zvočno izoliran tee R 3, zvočno izoliran curek dušilec zvoka R 4, zvočno izoliran loput R 5 in zvočno izoliran izpust R 6. Zvočna izolacija tukaj pomeni razliko v dB med zvočno močjo valov, ki padajo na določen element, in zvočno močjo, ki jo ta element odda po tem, ko valovi preidejo skozenj naprej.

Če zvočna izolacija vsakega od teh elementov ni odvisna od vseh ostalih, potem lahko zvočno izolacijo celotnega sistema ocenimo z izračunom, kot sledi. Valovna enačba za ozko cev ima naslednjo obliko enačbe za ravne zvočne valove v neomejenem mediju:

kjer je c hitrost zvoka v zraku in p je zvočni tlak v cevi, povezan s hitrostjo nihanja v cevi po Newtonovem drugem zakonu z razmerjem

kjer je ρ gostota zraka. Zvočna moč ravnih harmoničnih valov je enaka integralu površine prečni prerez S kanala za obdobje zvočnih vibracij T v W:

kjer je T = 1 / f obdobje zvočnih nihanj, s; f - frekvenca vibracij, Hz. Zvočna moč v dB: L w = 10lg (N / N 0), kjer je N 0 = 10 -12 W. V okviru navedenih predpostavk se zvočna izolacija dolge linije prezračevalnega sistema izračuna po naslednji formuli:

Število elementov n za določen UHCS je seveda lahko večje od zgornjega n = 6. Uporabimo teorijo dolgih črt za izračun vrednosti R i za zgornje karakteristične elemente sistema za prezračevanje zraka.

Vhod in izhod prezračevanja z R 1 in R 6. Stičišče dveh ozkih cevi z različnimi površinami prečnega prereza S 1 in S 2 po teoriji dolgih črt je analog vmesnika med dvema medijema pri normalnem vpadu zvočnih valov na vmesnik. Mejni pogoji na stičišču dveh cevi so določeni z enakostjo zvočnih tlakov in vibracijskih hitrosti na obeh straneh stičišča, pomnoženih s površino prečnega prereza cevi.

Z reševanjem tako dobljenih enačb dobimo koeficient prenosa energije in zvočno izolacijo stičišča dveh cevi z zgornjimi odseki:

Analiza te formule kaže, da se pri S 2 >> S 1 lastnosti druge cevi približajo lastnostim proste meje. Na primer, ozko cev, odprto v polneskončen prostor, lahko z vidika zvočnoizolacijskega učinka obravnavamo kot meji na vakuum. Za S 1<< S 2 свойства второй трубы приближаются к свойствам жесткой границы. В обоих случаях звукоизоляция максимальна. При равенстве площадей сечений первой и второй трубы отражение от границы отсутствует и звукоизоляция равна нулю независимо от вида сечения границы.

Aktivni dušilec zvoka R 2. Zvočno izolacijo v tem primeru je mogoče približno in hitro oceniti v dB, na primer po dobro znani formuli inženirja A.I. Belova:

kjer je P obseg pretočnega območja, m; l je dolžina dušilca, m; S je površina prečnega prereza kanala dušilca, m 2; α eq - ekvivalentni koeficient absorpcije zvoka podloge, ki je odvisen od dejanskega absorpcijskega koeficienta α, na primer, kot sledi:

α 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

α eq 0,1 0,2 0,4 0,5 0,6 0,9 1,2 1,6 2,0 4,0

Iz formule izhaja, da je zvočna izolacija kanala aktivnega dušilca ​​R 2 večja, čim večja je absorpcijska sposobnost sten α eq, dolžina dušilca ​​l in razmerje med obodom kanala in njegovim prečnim- površina preseka P / S. Za najboljše materiale, ki absorbirajo zvok, na primer blagovne znamke PPU-ET, BZM in ATM-1, pa tudi za druge široko uporabljene absorberje zvoka, je dejanski koeficient absorpcije zvoka α predstavljen v.

Tee R 3. V prezračevalnih sistemih se najpogosteje prva cev s prečnim prerezom S 3 nato razcepi v dve cevi s prečnim prerezom S 3,1 in S 3,2. Takšna veja se imenuje tee: zvok vstopi skozi prvo vejo in prehaja skozi drugi dve. Na splošno sta lahko prva in druga cev sestavljeni iz množice cevi. Potem imamo

Zvočno izolacijo T-ja od preseka S 3 do preseka S 3.i določimo s formulo

Upoštevajte, da zaradi aerohidrodinamičnih premislekov T-ji ponavadi zagotavljajo, da je površina preseka prve cevi enaka vsoti površine preseka v vejah.

Reaktivni (komorni) dušilec hrupa R 4. Komorni dušilec zvoka je akustično ozka cev s prečnim prerezom S 4, ki preide v drugo akustično ozko cev velikega preseka S 4.1 dolžine l, imenovano komora, in nato spet preide v akustično ozko cev s prečnim prerezom. S 4. Tudi tukaj bomo uporabili teorijo dolge črte. Če karakteristično impedanco v dobro znani formuli za zvočno izolacijo plasti poljubne debeline pri normalnem vpadu zvočnih valov zamenjamo z ustreznimi recipročnimi vrednostmi površine cevi, dobimo formulo za zvočno izolacijo komornega dušilca ​​zvoka.

kjer je k valovno število. Zvočna izolacija komornega dušilca ​​doseže najvišjo vrednost pri sin (kl) = 1, t.j. pri

kjer je n = 1, 2, 3, ... Frekvenca maksimalne zvočne izolacije

kjer je c hitrost zvoka v zraku. Če je v takšnem dušilniku zvoka uporabljenih več komor, je treba formulo zvočne izolacije uporabljati zaporedno od komore do komore, skupni učinek pa se izračuna z uporabo, na primer, metode mejnih pogojev. Učinkoviti komorni dušilci včasih zahtevajo velike dimenzije. Toda njihova prednost je, da so lahko učinkoviti pri kateri koli frekvenci, tudi pri nizkih frekvencah, kjer so aktivni dušilci skoraj neuporabni.

Območje odlične zvočne izolacije komornih dušilcev hrupa zajema ponavljajoče se precej široke frekvenčne pasove, imajo pa tudi periodične cone prenosa zvoka, ki so frekvenčno zelo ozke. Za izboljšanje učinkovitosti in izenačenje frekvenčnega odziva je komorni dušilec pogosto obložen z blažilnikom zvoka od znotraj.

Dušilnik R 5. Dušilnik je konstrukcijsko tanka plošča s površino S 5 in debelino δ 5, vpeta med prirobnice cevovoda, luknja v kateri je s površino S 5,1 manjša od notranjega premera cevi (ali druge značilnosti velikost). Zvočna izolacija takšnega plina

kjer je c hitrost zvoka v zraku. Pri prvi metodi je za nas glavno vprašanje pri razvoju nove metode oceniti točnost in zanesljivost rezultata akustičnega izračuna sistema. Ugotovimo natančnost in zanesljivost rezultata izračuna zvočne moči, ki se dovaja v prezračevano sobo - v tem primeru vrednosti

Ta izraz prepišemo v naslednji zapis algebraične vsote, in sicer

Upoštevajte, da je absolutna največja napaka približne vrednosti največja razlika med njeno natančno vrednostjo y 0 in približno y, to je ± ε = y 0 - y. Absolutna največja napaka algebraične vsote več približnih vrednosti y i je enaka vsoti absolutnih vrednosti absolutnih napak izrazov:

Tukaj je sprejet najmanj ugoden primer, ko imajo absolutne napake vseh izrazov enak predznak. V resnici imajo lahko delne napake različne predznake in se porazdelijo v skladu z različnimi zakoni. Najpogosteje se v praksi napake algebraične vsote porazdelijo po normalnem zakonu (Gaussova porazdelitev). Razmislimo o teh napakah in jih primerjamo z ustrezno vrednostjo absolutne največje napake. To vrednost definiramo ob predpostavki, da je vsak algebraični člen y 0i vsote porazdeljen po normalnem zakonu s središčem M (y 0i) in standardom

Potem tudi vsota sledi normalnemu zakonu porazdelitve z matematičnim pričakovanjem

Napaka algebraične vsote je opredeljena kot:

Potem je mogoče trditi, da z zanesljivostjo, ki je enaka verjetnosti 2Φ (t), napaka vsote ne bo presegla vrednosti

Za 2Φ (t), = 0,9973, imamo t = 3 = α in statistična ocena za praktično največjo zanesljivost je napaka vsote (formule) Absolutna največja napaka v tem primeru

Tako ε 2Φ (t)<< ε. Проиллюстрируем это на примере результатов расчета по первому способу. Если для всех элементов имеем ε i = ε= ±3 дБ (удовлетворительная точность исходных данных) и n = 7, то получим ε= ε n = ±21 дБ, а (формула). Результат имеет совершенно неудовлетворительную точность, он неприемлем. Если для всех характерных элементов системы вентиляции воздуха имеем ε i = ε= ±1 дБ (очень высокая точность расчета каждого из элементов n) и тоже n = 7, то получим ε= ε n = ±7 дБ, а (формула).

Tu je lahko rezultat verjetnostne ocene napak v prvem približku bolj ali manj sprejemljiv. Zato je verjetnostna ocena napak zaželena in jo je treba uporabiti za izbiro "meje nevednosti", ki se predlaga, da se nujno uporabi pri akustičnem izračunu UHCS, da se zagotovi izpolnjevanje dovoljenih standardov hrupa v prezračevanem prostoru. (to še ni bilo storjeno).

Toda verjetnostna ocena napak rezultata tudi v tem primeru kaže, da je težko doseči visoko natančnost rezultatov izračuna s prvo metodo, tudi za zelo preprosta vezja in prezračevalni sistem z nizko hitrostjo. Za preproste, zapletene, nizke in visoke hitrosti SVKV sheme je zadovoljivo natančnost in zanesljivost takšnega izračuna mogoče v mnogih primerih doseči le z drugo metodo.

Druga metoda akustičnega izračuna... Ladje že dolgo uporabljajo metodo izračuna, ki je deloma temeljila na analitičnih odvisnostih, vendar odločilno na eksperimentalnih podatkih. Izkušnje takšnih izračunov uporabljamo na ladjah za sodobne zgradbe. Nato je treba v prezračevanem prostoru, ki ga oskrbuje en j-ti razdelilnik zraka, določiti ravni hrupa L j, dB na projektni točki z naslednjo formulo:

kjer je L wi zvočna moč, dB, ustvarjena v i-em elementu VHCW, R i je zvočna izolacija v i-em elementu VHCW, dB (glej prvo metodo),

vrednost, ki upošteva vpliv prostora na hrup v njem (v gradbeni literaturi se včasih namesto Q uporablja B). Tukaj je rj razdalja od j-tega razdelilnika zraka do projektirane točke prostora, Q je konstanta absorpcije zvoka prostora, vrednosti χ, Φ, Ω, κ pa so empirični koeficienti (χ je bližnja -koeficient vpliva polja, Ω prostorski kot sevanja vira, Φ faktor usmerjenosti vira, κ koeficient motnje difuznosti zvočnega polja).

Če je v prostoru sodobne zgradbe m razdelilnikov zraka, od katerih je raven hrupa vsakega od njih na projektni točki enaka L j, potem mora biti skupni hrup vseh njih nižji od ravni hrupa, ki je dovoljena za osebo. , in sicer:

kjer je L H standard za sanitarni hrup. Po drugi metodi akustičnega izračuna sta zvočno moč L wi, ki nastane v vseh elementih VHCW, in zvočno izolacijo R i, ki poteka v vseh teh elementih, za vsakega od njih predhodno eksperimentalno ugotovila. Dejstvo je, da je v zadnjih desetletjih in pol do dveh napredovala elektronska tehnika akustičnih meritev v kombinaciji z računalnikom.

Zato morajo podjetja, ki proizvajajo elemente UHCW, v svojih potnih listih in katalogih navesti lastnosti L wi in R i, izmerjene v skladu z nacionalnimi in mednarodnimi standardi. Tako druga metoda upošteva nastajanje hrupa ne samo v ventilatorju (kot pri prvi metodi), temveč tudi v vseh drugih elementih HVAC, kar je lahko bistvenega pomena za sisteme srednje in visoke hitrosti.

Poleg tega, ker ni mogoče izračunati zvočne izolacije R i takšnih sistemskih elementov, kot so klimatske naprave, grelne enote, krmilne in distribucijske naprave, zato niso v prvi metodi. Vendar ga je mogoče z zahtevano natančnostjo določiti s standardnimi meritvami, kar se zdaj izvaja za drugo metodo. Posledično druga metoda v nasprotju s prvo zajema skoraj vse sheme UHCW.

In končno, druga metoda upošteva vpliv lastnosti prostora na hrup v njem, pa tudi vrednosti hrupa, ki so dovoljene za osebo v skladu z veljavnimi gradbenimi predpisi in predpisi v tem primeru. Glavna pomanjkljivost druge metode je, da ne upošteva akustične interakcije med elementi sistema - motenj v cevovodih.

Seštevek akustične moči virov hrupa v vatih in zvočne izolacije elementov v decibelih velja le, vsaj kadar v sistemu ni motenj zvočnih valov, po določeni formuli za akustični izračun UHCW. In ko pride do motenj v cevovodih, je lahko vir močnega zvoka, na katerem temelji na primer zvok nekaterih pihalnih glasbil.

Druga metoda je že vpisana v učbenik in metodološke smernice za predmetne projekte gradbene akustike za študente višjih letnikov Državne politehnične univerze v Sankt Peterburgu. Neupoštevanje pojavov motenj v cevovodih poveča "mejo nevednosti" ali, v kritičnih primerih, zahteva eksperimentalno izboljšanje rezultata do zahtevane stopnje natančnosti in zanesljivosti.

Za izbiro "meje nevednosti" je zaželeno, kot je prikazano zgoraj za prvo metodo, verjetnostna ocena napak, ki se predlaga, da se nujno uporabi pri akustičnem izračunu zgradb UHCW, da se zagotovi, da so dovoljeni standardi hrupa v prostorih se izpolnjujejo pri oblikovanju sodobnih zgradb.

Tretja metoda akustičnega izračuna... Ta metoda upošteva interferenčne procese v ozkem cevovodu dolge proge. Takšno računovodstvo lahko dramatično izboljša natančnost in zanesljivost rezultata. V ta namen je predlagano, da se za ozke cevi uporabi "metoda impedanc" akademika Akademije znanosti ZSSR in Ruske akademije znanosti LM Brekhovskikh, ki jo je uporabil pri izračunu zvočne izolacije poljubnega števila ravninsko vzporedne plasti.

Torej, najprej določimo vhodno impedanco ravno vzporedne plasti z debelino δ 2, katere konstanta širjenja zvoka je γ 2 = β 2 + ik 2 in zvočna impedanca Z 2 = ρ 2 c 2. Označimo akustični upor v mediju pred plastjo, od koder padajo valovi, Z 1 = ρ 1 c 1, v mediju za plastjo pa imamo Z 3 = ρ 3 c 3. Potem bo zvočno polje v plasti, z izpustitvijo faktorja i ωt, superpozicija valov, ki potujejo v smeri naprej in nazaj z zvočnim tlakom

Vhodno impedanco celotnega sistema plasti (formule) lahko dobimo s preprosto (n - 1)-kratno uporabo prejšnje formule, potem imamo

Zdaj pa uporabimo, kot pri prvi metodi, teorijo dolgih črt na valjasto cev. In tako imamo z motnjami v ozkih ceveh formulo za zvočno izolacijo v dB dolge linije prezračevalnega sistema:

Vhodne impedance tukaj lahko dobimo tako v preprostih primerih z izračunom kot v vseh primerih z merjenjem na posebni instalaciji s sodobno akustično opremo. Po tretji metodi, podobno kot pri prvi, imamo zvočno moč, ki izhaja iz izpustnega kanala na koncu dolge linije SVKV in vstopa v prezračevano sobo po shemi:

Sledi ocena rezultata, tako kot pri prvi metodi z "mejo nevednosti", in nivo zvočni tlak prostore L, kot pri drugi metodi. Na koncu dobimo naslednjo osnovno formulo za akustični izračun prezračevalnega in klimatskega sistema stavb:

Z zanesljivostjo izračuna 2Φ (t) = 0,9973 (praktično najvišja stopnja zanesljivosti) imamo t = 3 in vrednosti napake so enake 3σ Li in 3σ Ri. Z zanesljivostjo 2Φ (t) = 0,95 (visoka stopnja zanesljivosti) imamo t = 1,96 in vrednosti napake sta približno 2σ Li in 2σ Ri, pri zanesljivosti 2Φ (t) = 0,6827 (ocena inženirske zanesljivosti) imamo t = 1,0 in vrednosti napake so enake σ Li in σ Ri Tretja metoda, usmerjena v prihodnost, je natančnejša in zanesljivejša, a tudi bolj zapletena - zahteva visoko kvalifikacijo na področju gradbene akustike, teorije verjetnosti in matematične statistike ter sodobne merilne tehnologije.

Priročno je uporabljati pri inženirskih izračunih z uporabo računalniške tehnologije. Po mnenju avtorja se lahko predlaga kot nova metoda za akustični izračun prezračevalnih in klimatskih sistemov v stavbah.

Povzetek

Rešitev nujnih vprašanj razvoja nove metode akustičnega izračuna mora upoštevati najboljše od obstoječih metod. Predlagana je nova metoda akustičnega izračuna UHCW stavb, ki ima minimalno "mejo nevednosti" BB, zahvaljujoč upoštevanju napak po metodah teorije verjetnosti in matematične statistike ter upoštevanju motenj po metodi impedanc. .

Informacija o novi metodi izračuna, predstavljena v članku, ne vsebuje nekaterih potrebnih podrobnosti, pridobljenih z dodatnimi raziskavami in prakso, ki predstavljajo avtorjevo "know-how". Končni cilj nove metode je zagotoviti izbiro kompleksa sredstev za zmanjševanje hrupa prezračevalnih in klimatskih sistemov stavb, ki v primerjavi z obstoječo poveča učinkovitost, zmanjša težo in stroške UHCS.

Tehničnih predpisov na področju industrijske in civilne gradnje še vedno ni, zato je razvoj na področju, zlasti zmanjševanja hrupa stavb VHCW, pomemben in ga je treba nadaljevati vsaj do sprejetja tovrstnih predpisov.

1. Brekhovskikh L.M. Valovi v večplastnih medijih // Moskva: Založba Akademije znanosti ZSSR. 1957.
2. Isakovič M.A. Splošna akustika // M .: Založba "Znanost", 1973.
3. Priročnik o ladijski akustiki. Uredil I.I. Klyukin in I.I. Bogolepova. - Leningrad, "Ladjedelništvo", 1978.
4. Horoshev G.A., Petrov Yu.I., Egorov N.F. Boj proti hrupu ventilatorjev // M .: Energoizdat, 1981.
5. Kolesnikov A.E. Akustične meritve. Odobreno s strani Ministrstva za visoko in srednje specializirano izobraževanje ZSSR kot učbenik za študente, vpisane na specialnost "Elektroakustika in ultrazvočno inženirstvo" // Leningrad, "Ladjedelništvo", 1983.
6. Bogolepov I.I. Industrijska zvočna izolacija. Predgovor akad. I.A. Glebova. Teorija, raziskave, načrtovanje, proizvodnja, nadzor // Leningrad, "Ladjedelništvo", 1986.
7. Letalska akustika. 2. del. Izd. A.G. Munina. - M .: "Strojništvo", 1986.
8. Izak G.D., Gomzikov E.A. Hrup na ladjah in metode njegovega zmanjšanja // M .: "Promet", 1987.
9. Zmanjšanje hrupa v stavbah in stanovanjskih območjih. Ed. G.L. Osipova in E. Ya. Yudin. - M .: Stroyizdat, 1987.
10. Gradbeni predpisi. Zaščita pred hrupom. SNiP II-12-77. Odobreno z Resolucijo Državnega odbora Sveta ministrov ZSSR za gradbene zadeve z dne 14. junija 1977 št. 72. - M .: Gosstroy Rusije, 1997.
11. Smernice za izračun in načrtovanje dušenja zvoka prezračevalnih enot. Za SNiP II-12–77 so ga razvile organizacije Raziskovalnega inštituta za gradbeno fiziko, GPI Santekhpoekt, NIISK. - M .: Stroyizdat, 1982.
12. Katalog značilnosti hrupa tehnološke opreme (k SNiP II-12–77). Raziskovalni inštitut za gradbeno fiziko Državnega gradbenega odbora ZSSR // Moskva: Stroyizdat, 1988.
13. Gradbeni predpisi in predpisi Ruske federacije. Zvočna zaščita. SNiP 23-03-2003. Sprejeto in uveljavljeno z Resolucijo Gosstroja Rusije z dne 30. junija 2003 št. 136. Datum uvedbe 2004-04-01.
14. Zvočna izolacija in absorpcija zvoka. Učbenik za študente, vpisane na specialnost "Industrijska in civilna gradnja" in "Oskrba s toploto in plinom ter prezračevanje", ur. G.L. Osipov in V.N. Bobylev. - M .: Založba AST-Astrel, 2004.
15. Bogolepov I.I. Akustični izračun in načrtovanje prezračevalnih in klimatskih sistemov. Metodična navodila za predmetne naloge. St. Petersburg State Polytechnic University // St. Petersburg. Založba SPbODZPP, 2004.
16. Bogolepov I.I. Gradbena akustika. Predgovor akad. Yu.S. Vasiljeva // Sankt Peterburg. Politehnična univerzitetna založba, 2006.
17. Sotnikov A.G. Procesi, aparati in sistemi klimatizacije in prezračevanja. Teorija, tehnika in oblikovanje na prelomu stoletja // St. Petersburg, AT-Publishing, 2007.
18. www.integral.ru. Podjetje "Integral". Izračun stopnje zunanjega hrupa prezračevalnih sistemov po: SNiPu II-12–77 (del II) - "Smernice za izračun in načrtovanje dušenja hrupa prezračevalnih enot." Sankt Peterburg, 2007.
19. www.iso.org je spletna stran, ki ponuja popolne informacije o Mednarodni organizaciji za standardizacijo ISO, katalog in spletno trgovino s standardi, kjer lahko kupite kateri koli trenutno veljavni standard ISO v elektronski ali tiskani obliki.
20. www.iec.ch je spletna stran s popolnimi informacijami o Mednarodni elektrotehnični komisiji IEC, katalogom in spletno trgovino njenih standardov, prek katere lahko kupite trenutno veljavni standard IEC v elektronski ali tiskani obliki.
21. www.nitskd.ru.tc358 - spletno mesto na internetu, ki vsebuje popolne informacije o delu tehničnega odbora TC 358 "Akustika" Zvezne agencije za tehnično regulacijo, katalog in spletno trgovino nacionalnih standardov, prek katerih trenutno veljavni ruski standard lahko kupite v elektronski ali tiskani obliki.
22. Zvezni zakon z dne 27. decembra 2002 št. 184-FZ "O tehnični ureditvi" (s spremembami 9. maja 2005). Državna duma je sprejela 15. decembra 2002. Odobril ga je Svet federacije 18. decembra 2002. Za izvajanje tega zveznega zakona glej odredbo Gosgortehnadzorja RF št. 54 z dne 27. marca 2003.
23. Zvezni zakon št. 65-FZ z dne 1. maja 2007 "O spremembah Zveznega zakona" O tehnični ureditvi ".

Prezračevanje v prostoru, zlasti v stanovanjskem ali industrijskem prostoru, mora delovati 100 %. Seveda bi lahko mnogi rekli, da lahko preprosto odprete okno ali vrata za prezračevanje. Toda ta možnost lahko deluje le poleti ali spomladi. Toda kaj početi pozimi, ko je zunaj mraz?

Potreba po prezračevanju

Najprej je treba takoj opozoriti, da brez svežega zraka človeška pljuča začnejo delovati slabše. Možen je tudi nastanek različnih bolezni, ki se bodo z velikim odstotkom verjetnosti razvile v kronične. Drugič, če je stavba stanovanjska stavba, v kateri se nahajajo otroci, se potreba po prezračevanju še poveča, saj bodo nekatere bolezni, ki lahko okužijo otroka, verjetno ostale z njim vse življenje. Da bi se izognili takšnim težavam, je najbolje urediti prezračevanje. Vredno je razmisliti o več možnostih. Na primer, lahko izračunate dovodni prezračevalni sistem in ga namestite. Velja tudi dodati, da bolezni niso vse težave.

V prostoru ali zgradbi, kjer ni stalne izmenjave zraka, bodo vse pohištvo in stene prekrite s prevleko iz kakršne koli snovi, ki se razprši v zrak. Na primer, če je to kuhinja, bo vse, kar je ocvrto, kuhano itd., dalo svojo usedlino. Poleg tega je prah grozen sovražnik. Tudi čistilna sredstva, ki so namenjena čiščenju, bodo še vedno pustila ostanke, ki bodo negativno vplivali na stanovalce.

Vrsta prezračevalnega sistema

Seveda se je treba pred načrtovanjem, izračunom prezračevalnega sistema ali njegovo namestitvijo odločiti za vrsto omrežja, ki je najbolj primerna. Trenutno obstajajo trije bistveno različni tipi, med katerimi je glavna razlika v njihovem delovanju.

Druga skupina so izpušni plini. Z drugimi besedami, to je običajna napa, ki je najpogosteje nameščena v kuhinjskih prostorih stavbe. Glavna naloga prezračevanja je odvajanje zraka iz prostora navzven.

Recirkulacija. Tak sistem je morda najučinkovitejši, saj hkrati črpa zrak iz prostora in hkrati dovaja svež zrak z ulice.

Edino vprašanje, ki se postavlja vsem naprej, je, kako deluje prezračevalni sistem, zakaj se zrak premika v eno ali drugo smer? Za to se uporabljata dve vrsti virov prebujanja zračne mase. Lahko so naravne ali mehanske, torej umetne. Da bi zagotovili njihovo normalno delovanje, je treba izvesti pravilen izračun prezračevalnega sistema.

Splošni izračun omrežja

Kot že omenjeno, samo izbira in namestitev določene vrste ne bo dovolj. Treba je jasno določiti, koliko zraka je treba odstraniti iz prostora in koliko ga je treba črpati nazaj. Strokovnjaki to imenujejo izmenjava zraka, ki jo je treba izračunati. Glede na podatke, pridobljene pri izračunu prezračevalnega sistema, je treba začeti pri izbiri vrste naprave.

Danes je znanih veliko različnih metod izračunavanja. Njihov cilj je določiti različne parametre. Pri nekaterih sistemih se izvedejo izračuni, da ugotovimo, koliko toplega zraka ali hlapov je treba odstraniti. Nekateri se izvajajo, da bi ugotovili, koliko zraka je potrebno za razredčenje onesnaženja, če gre za industrijsko zgradbo. Vendar pa je minus vseh teh metod zahteva strokovnega znanja in veščin.

Kaj storiti, če je treba izračunati prezračevalni sistem, vendar takšne izkušnje ni? Prva stvar, ki jo priporočamo, je, da se seznanite z različnimi regulativnimi dokumenti, ki so na voljo za vsako državo ali celo regijo (GOST, SNiP itd.). Ti dokumenti vsebujejo vse navedbe, ki jih mora upoštevati katera koli vrsta sistema.

Večkratni izračun

Eden od primerov prezračevanja je lahko izračun večkratnosti. Ta metoda je precej zapletena. Vendar je to povsem izvedljivo in bo dalo dobre rezultate.

Prva stvar, ki jo je treba razumeti, je, kaj je množica. Podoben izraz opisuje, kolikokrat se zrak v prostoru v 1 uri zamenja s svežim zrakom. Ta parameter je odvisen od dveh komponent - to je posebnost strukture in njenega območja. Za vizualno predstavitev bo prikazan izračun po formuli za zgradbo z eno samo izmenjavo zraka. To nakazuje, da je bila iz prostora odstranjena določena količina zraka, hkrati pa je bil doveden svež zrak v tolikšni količini, da je ustrezala prostornini iste stavbe.

Formula za izračun je naslednja: L = n * V.

Merjenje se izvaja v kubičnih metrih / uro. V je prostornina prostora, n pa je vrednost večkratnosti, ki je vzeta iz tabele.

Če se izračuna sistem z več prostori, mora formula upoštevati prostornino celotne stavbe brez sten. Z drugimi besedami, najprej morate izračunati prostornino vsake sobe, nato sešteti vse razpoložljive rezultate in končno vrednost nadomestiti v formulo.

Prezračevanje z mehanskim tipom naprave

Izračun mehanskega prezračevalnega sistema in njegova namestitev morata potekati po določenem načrtu.

Prvi korak je določiti številčno vrednost izmenjave zraka. Treba je določiti količino snovi, ki mora vstopiti v strukturo, da bi izpolnili zahteve.

Druga faza je določitev minimalnih dimenzij zračnega kanala. Zelo pomembno je izbrati pravi prerez naprave, saj sta od tega odvisna čistoča in svežina dovajanega zraka.

Tretja faza je izbira vrste sistema za namestitev. To je pomembna točka.

Četrta faza je načrtovanje prezračevalnega sistema. Pomembno je, da jasno sestavite načrt-diagram, po katerem bo izvedena namestitev.

Potreba po mehanskem prezračevanju se pojavi le, če naravni tok ne more obvladati. Vsako od omrežij se izračuna na podlagi parametrov, kot sta lastna količina zraka in hitrost tega toka. Za mehanske sisteme lahko ta številka doseže 5 m 3 / h.

Na primer, če je potrebno zagotoviti naravno prezračevanje s površino 300 m 3 / h, potem bo potrebno s kalibrom 350 mm. Če je nameščen mehanski sistem, se lahko glasnost zmanjša za 1,5-2 krat.

Izpušno prezračevanje

Izračun, tako kot vsak drug, se mora začeti z definicijo uspešnosti. Merska enota za ta parameter za omrežje je m 3 / h.

Za učinkovit izračun morate vedeti tri stvari: višino in površino prostorov, glavni namen vsake sobe, povprečno število ljudi, ki bodo hkrati v vsaki sobi.

Za začetek izračuna prezračevalnega in klimatskega sistema te vrste je treba določiti frekvenco. Številčno vrednost tega parametra nastavi SNiPom. Tukaj je pomembno vedeti, da bo parameter za stanovanjski, poslovni ali industrijski prostor drugačen.

Če se izračuni izvajajo za stanovanjsko stavbo, potem je večkratnost 1. Če govorimo o namestitvi prezračevanja v upravni stavbi, je indikator 2-3. Odvisno od nekaterih drugih pogojev. Za uspešno izvedbo izračuna morate poznati količino menjave po pogostosti, pa tudi po številu ljudi. Za določitev zahtevane moči sistema je treba vzeti najvišji pretok.

Da bi ugotovili večkratnost izmenjave zraka, je treba površino prostora pomnožiti z njegovo višino, nato pa z vrednostjo večkratnosti (1 za gospodinjstvo, 2-3 za druge).

Za izračun prezračevalnega in klimatskega sistema na osebo je treba poznati količino zraka, ki jo porabi ena oseba, in to vrednost pomnožiti s številom ljudi. V povprečju z minimalno aktivnostjo ena oseba porabi približno 20 m 3 / h, s povprečno aktivnostjo se indikator poveča na 40 m 3 / h, z intenzivnim fizičnim naporom se volumen poveča na 60 m 3 / h.

Akustični izračun prezračevalnega sistema

Akustični izračun je obvezna operacija, ki je priložena izračunu katerega koli sistema prezračevanja prostora. Podobna operacija se izvaja za izvajanje več posebnih nalog:

• določiti oktavni spekter hrupa v zraku in strukturnem prezračevanju na projektnih točkah;
• primerjati obstoječi hrup s sprejemljivim hrupom po higienskih standardih;
• določiti pot zmanjševanja hrupa.

Vse izračune je treba izvesti na strogo določenih projektnih točkah.

Ko so izbrani vsi ukrepi za gradbene in akustične standarde, ki so namenjeni odpravljanju nepotrebnega hrupa v prostoru, se izvede verifikacijski izračun celotnega sistema na istih točkah, ki so bile določene prej. Vendar je treba tukaj dodati tudi efektivne vrednosti, pridobljene med to vadbo zmanjševanja hrupa.

Za izvedbo izračunov so potrebni določeni začetni podatki. To so značilnosti hrupa opreme, ki se imenujejo ravni zvočne moči (SPL). Za izračun se uporabljajo srednje geometrične frekvence v Hz. Če se izvede grobi izračun, se lahko uporabijo korekcijske ravni hrupa v dBA.

Če govorimo o izračunanih točkah, potem se nahajajo v človeških habitatih, pa tudi na mestih, kjer je nameščen ventilator.

Aerodinamični izračun prezračevalnega sistema

Tak postopek izračuna se izvede šele po tem, ko je bil že opravljen izračun izmenjave zraka za stavbo in je bila sprejeta odločitev za napeljavo zračnih kanalov in kanalov. Za uspešno izvedbo teh izračunov je treba sestaviti prezračevalni sistem, v katerem je nujno poudariti takšne dele, kot so armature vseh zračnih kanalov.

S pomočjo informacij in načrtov je treba določiti dolžino posameznih vej prezračevalne mreže. Tukaj je pomembno razumeti, da je izračun takšnega sistema mogoče izvesti za reševanje dveh različnih problemov - neposrednega ali inverznega. Namen izračunov je odvisen natančno od vrste naloge:

• ravna črta - določiti je treba dimenzije odsekov za vse dele sistema, hkrati pa nastaviti določeno raven pretoka zraka, ki bo šel skozi njih;
• vzvratno - določite pretok zraka tako, da nastavite določen odsek za vse prezračevalne odseke.

Za izvedbo tovrstnih izračunov je potrebno celoten sistem razdeliti na več ločenih odsekov. Glavna značilnost vsakega izbranega fragmenta je stalen pretok zraka.

Računski programi

Ker je ročno izvajanje izračunov in izdelava prezračevalne sheme zelo naporen in dolgotrajen proces, so bili razviti preprosti programi, ki lahko sami opravijo vsa dejanja. Poglejmo jih nekaj. Eden takšnih programov za izračun prezračevalnega sistema je Vent-Clac. Zakaj je tako dobra?

Tak program za izračun in načrtovanje omrežij velja za enega najbolj priročnih in učinkovitih. Algoritem te aplikacije temelji na uporabi formule Altshul. Posebnost programa je, da se dobro spopada tako z izračunom prezračevanja naravnega kot mehanskega tipa.

Ker se programska oprema nenehno posodablja, je treba omeniti, da je najnovejša različica aplikacije sposobna izvajati tudi takšno delo, kot so aerodinamični izračuni odpornosti celotnega prezračevalnega sistema. Učinkovito lahko izračuna tudi druge dodatne parametre, ki bodo pomagali pri izbiri preliminarne opreme. Za izvedbo teh izračunov bo program potreboval podatke, kot so pretok zraka na začetku in na koncu sistema ter dolžina glavnega kanala v prostoru.

Ker je ročni izračun vsega tega dolg in morate izračune razdeliti na stopnje, bo ta aplikacija zagotovila znatno podporo in prihranila veliko časa.

Sanitarni standardi

Druga možnost za izračun prezračevanja je v skladu s sanitarnimi standardi. Podobni izračuni se izvajajo za javne in upravne objekte. Za pravilne izračune morate poznati povprečno število ljudi, ki bodo nenehno v stavbi. Če govorimo o stalnih porabnikih zraka v notranjosti, potem za enega potrebujejo približno 60 kubičnih metrov na uro. Ker pa začasne osebe obiskujejo tudi javne objekte, jih je treba tudi upoštevati. Količina porabljenega zraka za takšno osebo je približno 20 kubičnih metrov na uro.

Če izvedemo vse izračune na podlagi začetnih podatkov iz tabel, potem bo ob prejemu končnih rezultatov jasno vidno, da je količina zraka, ki prihaja z ulice, veliko večja od tiste, ki se porabi v stavbi. V takih situacijah se najpogosteje zatečejo k najpreprostejši rešitvi - nape za približno 195 kubičnih metrov na uro. V večini primerov bo dodatek takšnega omrežja ustvaril sprejemljivo ravnovesje za obstoj celotnega prezračevalnega sistema.

Akustični izračun proizvedeno za vsakega od osmih oktavnih pasov slušnega območja (za katerega so ravni hrupa standardizirane) s srednjimi geometrijskimi frekvencami 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz.

Za centralne prezračevalne in klimatske sisteme z razvejanimi omrežji zračnih kanalov je dovoljeno izvajati akustične izračune samo za frekvence 125 in 250 Hz. Vsi izračuni se izvedejo z natančnostjo 0,5 Hz in zaokroževanjem končnega rezultata na celo število decibelov.

Ko ventilator deluje v načinih učinkovitosti, večjih ali enakih 0,9, je največji izkoristek 6 = 0. Če način delovanja ventilatorja odstopa za največ 20 % največjega, se šteje, da je izkoristek 6 = 2 dB, in če je odstopanje več kot 20 %, je 4 dB.

Za zmanjšanje ravni zvočne moči, ki nastane v zračnih kanalih, je priporočljivo uporabiti naslednje največje hitrosti zraka: v glavnih zračnih kanalih javnih zgradb in pomožnih prostorih industrijskih stavb 5-6 m / s, v vejah - 2- 4 m/s. Za industrijske zgradbe se te hitrosti lahko podvojijo.

Za prezračevalne sisteme z razvejano mrežo zračnih kanalov se akustični izračun izvede samo za odcep v najbližji prostor (pri enakih dovoljenih ravneh hrupa), pri različnih ravneh hrupa - za vejo z najnižjo dovoljeno ravnjo. Akustični izračun za dovodne in izpušne jaške se izvede ločeno.

Za centralizirane prezračevalne in klimatske sisteme z razvejano mrežo zračnih kanalov je izračun mogoče izvesti samo za frekvence 125 in 250 Hz.

Ko hrup vstopa v prostor iz več virov (iz dovodnih in izpušnih rešetk, iz enot, lokalnih klimatskih naprav itd.), se na delovnih mestih, ki so najbližje virom hrupa, izbere več izračunanih točk. Za te točke se določijo oktavne ravni zvočnega tlaka iz vsakega vira hrupa posebej.

Z različnimi normativnimi zahtevami glede ravni zvočnega tlaka čez dan se akustični izračun izvede na najnižjih dovoljenih ravneh.

V skupnem številu virov hrupa m se ne upoštevajo viri, ki na projektni točki ustvarjajo oktavne nivoje 10 in 15 dB nižje od normativnih, če njihovo število ni večje od 3 oziroma 10.

Več enakomerno razporejenih dovodnih ali izpušnih rešetk enega ventilatorja lahko štejemo za en vir hrupa, ko hrup enega ventilatorja prodre skozi njih.

Če je v prostoru več virov enake zvočne moči, se ravni zvočnega tlaka na izbrani projektni točki določijo s formulo

Izračun prezračevanja

Prezračevanje je odvisno od načina gibanja zraka naravno in prisilno.

Parametre zraka, ki vstopa v dovodne odprtine in odprtine lokalnega sesanja tehnoloških in drugih naprav, ki se nahajajo v delovnem območju, je treba upoštevati v skladu z GOST 12.1.005-76. Z velikostjo sobe 3 do 5 metrov in višino 3 metre je njena prostornina 45 kubičnih metrov. Posledično mora prezračevanje zagotavljati pretok zraka 90 kubičnih metrov / uro. Poleti je treba poskrbeti za namestitev klimatske naprave, da se izognemo previsoki temperaturi v prostoru za stabilno delovanje opreme. Treba je biti pozoren na količino prahu v zraku, saj to neposredno vpliva na zanesljivost in življenjsko dobo računalnika.

Moč (natančneje, moč hlajenja) klimatske naprave je njena glavna značilnost, odvisna je od tega, za kakšen volumen prostora je namenjena. Za približne izračune se vzame 1 kW na 10 m 2 z višino stropa 2,8 - 3 m (v skladu s SNiP 2.04.05-86 "Ogrevanje, prezračevanje in klimatizacija").

Za izračun toplotnega toka v danem prostoru je bila uporabljena poenostavljena tehnika:

kjer je: Q - Toplotni tokovi

S - Površina sobe

h - Višina prostora

q - Faktor enak 30-40 W / m 3 (v tem primeru 35 W / m 3)

Za sobo 15 m 2 in višino 3 m bodo toplotni tokovi:

Q = 15 3 35 = 1575 W

Poleg tega je treba upoštevati proizvodnjo toplote iz pisarniške opreme in ljudi, šteje se (v skladu s SNiP 2.04.05-86 "Ogrevanje, prezračevanje in klimatizacija"), da oseba v mirnem stanju oddaja 0,1 kW toplote , računalnik ali kopirni stroj z močjo 0,3 kW, z dodajanjem teh vrednosti k skupnim toplotnim pridobitvam lahko dobimo zahtevano moč hlajenja.

Q add = (HS oper) + (C S comp) + (PS print) (4.9)

kjer je: Q add - vsota dodatnih toplotnih tokov

C - Računalniško odvajanje toplote

H - Odvajanje toplote operaterja

D - Odvajanje toplote tiskalnika

S comp - Število delovnih postaj

S print - Število tiskalnikov

S opers - Število operaterjev

Dodatni toplotni tokovi prostora bodo:

Q add1 = (0,1 2) + (0,3 2) + (0,3 1) = 1,1 (kW)

Skupna količina toplotnih dobičkov je enaka:

Q skupaj 1 = 1575 + 1100 = 2675 (W)

V skladu s temi izračuni je treba izbrati ustrezno zmogljivost in število klimatskih naprav.

Za prostor, za katerega se izvaja izračun, je treba uporabiti klimatske naprave z nazivno močjo 3,0 kW.

Izračun ravni hrupa

Eden od neugodnih dejavnikov proizvodnega okolja v ITC je visoka raven hrupa, ki ga povzročajo tiskalne naprave, klimatska oprema in hladilni ventilatorji v samih računalnikih.

Da bi se odločili, ali je hrup nujno in priporočljivo zmanjšati, je treba poznati ravni hrupa na delovnem mestu operaterja.

Raven hrupa, ki izhaja iz več nekoherentnih virov, ki delujejo hkrati, se izračuna po principu energijskega seštevanja emisij iz posameznih virov:

L = 10 lg (Li n), (4.10)

kjer je Li raven zvočnega tlaka i-tega vira hrupa;

n je število virov hrupa.

Dobljeni rezultati izračuna se primerjajo z dovoljeno ravnjo hrupa za dano delovno mesto. Če so rezultati izračuna višji od dovoljene ravni hrupa, so potrebni posebni ukrepi za zmanjšanje hrupa. Ti vključujejo: oblaganje sten in stropa dvorane z materiali, ki absorbirajo zvok, zmanjšanje hrupa pri viru, pravilna razporeditev opreme in racionalna organizacija delovnega mesta operaterja.

Stopnje zvočnega tlaka virov hrupa, ki delujejo na operaterja na njegovem delovnem mestu, so prikazane v tabeli. 4.6.

Tabela 4.6 - Ravni zvočnega tlaka različnih virov

Običajno je delovno mesto operaterja opremljeno z naslednjo opremo: trdi disk v sistemski enoti, ventilator(i) hladilnih sistemov osebnega računalnika, monitor, tipkovnica, tiskalnik in optični bralnik.

Če nadomestimo vrednosti ravni zvočnega tlaka za vsako vrsto opreme v formuli (4.4), dobimo:

L = 10 lg (104 + 104,5 + 101,7 + 101 + 104,5 + 104,2) = 49,5 dB

Dobljena vrednost ne presega dovoljene ravni hrupa za delovno mesto operaterja, ki je enaka 65 dB (GOST 12.1.003-83). In če upoštevamo, da je malo verjetno, da se bodo takšne periferne naprave, kot sta optični bralnik in tiskalnik, uporabljale hkrati, potem bo ta številka še nižja. Poleg tega med delovanjem tiskalnika ni potrebna neposredna prisotnost operaterja. tiskalnik je opremljen z avtomatskim mehanizmom za podajanje listov.